1、,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,材料成型技术,金属的塑性成型工艺,七、自由锻工艺过程,自由锻工艺过程实质是利用简单的工具逐步改变坯料形状、尺寸和状态，以获得所需形状、尺寸和性能（组织）的锻件的加工工序。,自由锻工艺的特点及其用途：,特点,:,工具简单、通用性强、灵活性大、所需设备吨位较,模锻小。,用途,:,单件、小批量生产；大锻件。,应注意的主要问题：,中小锻件为成形问题。应掌握金属流动规律，灵活运用各种变形工序。,大锻件为质量问题。应提高材料冶金质量，采取合理的工艺措施。,1,、自由锻件的分类,按照工艺特点进行分类，即将形状特征相同、
2、变形过程类似的锻件归为一类。,2,、自由锻件变形方案的确定,影响因素：,技术要求、操作经验、生产管理水平、车间设备条件、工具辅具情况、坯料供应状态、生产批量大小等。,应全面考虑实现工艺方案的可能性、锻件质量的可靠性和经济上的合理性。,经验积累的一些典型锻件的工艺方案。,3,自由锻工艺过程的制定,自由锻工艺过程制定的内容：,依据零件图绘制锻件图,确定坯料重量和尺寸,确定变形工艺和锻比、选用工具,选择设备,确定锻造温度范围、加热和冷却规范,确定热处理规范,提出技术条件和检验要求,填写工艺卡片,一、锻件图制定,基于零件图且考虑机械加工余量、锻件公差、锻造余块、检,验试样及工艺卡头等绘制而成。,机械加
3、工余量,锻件表面留有供机械加工用的金属层。,锻件公称尺寸,零件公称尺寸加上机械加工余量。,锻件公差,锻件公称尺寸的允许变化范围。,锻造余块,为简化锻件外形或工艺需要，对难锻造处所,填满的金属。,试样余块,为进行检验锻件内部组织和力学性能的试验,所需填加的金属。,工艺卡头,热处理或机加工所需的夹持部位。,锻件图绘制的一些特殊规定：,锻件形状用粗实线绘制而零件形状由假想线（双点划线）,绘制；锻件尺寸和公差标注在尺寸线上面，零件尺寸标注在尺,寸线下面；检验试样和热处理夹头应注明其尺寸和位置；无法,表示的条件可在技术条件中说明。,二、确定坯料重量和尺寸,1,、重量计算,G,坯,=(G,锻,+G,芯,+
4、G,切,)(1+,%)kg,2,、尺寸计算,坯料体积确定：,V,坯,=G,坯,/,截面尺寸确定（与所采用的锻造工序有关）：,第一道工序采用,镦粗,时,为避免弯曲和便于下料，高径比应满足下式,1.25 H,0,/D,0,2.5,圆截面坯料,D,0,=,（,0.8,1.0)V,坯,1/3,方截面坯料,a,0,=,（,0.75,0.9)V,坯,1/3,第一道工序采用,拔长,时,D,0,=1.13(K,L,S,锻,),1/2,a,0,=(K,L,S,锻,),1/2,锻比,表示变形程度的一种方法。,K,L,=S,0,/S,1,=D,0,2,/D,1,2,拔长,K,L,=H,0,/H,1,镦粗,锻比,K,
5、L,对组织和力学性能的影响：,过小，铸态状枝晶未破碎，力学性能恶化；,过大，形成纤维组织使横向塑性、韧性急剧下降。,钢材，经过了大变形，不需考虑锻比,钢锭，必须考虑锻比。,3,、钢锭规格的选择,首先，确定各种金属损耗，求出（或按经验和资料得到）,钢锭,利用率,；然后，求出钢锭重量，选取钢锭规格。,=1-(,冒口,+,锭底,+,烧损,)*100%,G,锭,=,（,G,锻,+G,损,)/,三、确定变形工艺和锻造比,选择工序，确定工序顺序，设计工艺尺寸等。,工序包括基本工序、辅助工序和修整工序。,工艺尺寸的设计原则：,必须符合工艺特点；,必须保证各部分有足够的体积；,必须注意中间各火次加热的可能性；
6、,必须预计轴向修整时的伸长,(,轴向尺寸精确且不能镦粗时,),。,锻比的确定,锻比的确定,四、确定锻造设备吨位,1,、目的,内部锻透，提高生产率；节省动力，降低成本。,2,、影响因素,变形面积、锻件材质、变形温度等。,通常以镦粗力大小进行选择。,3,、确定方法,理论计算法,-,根据塑性成形原理建立的公式，算出锻件成形所需的最大的变形力，以此选取设备吨位。,镦粗,经验类比法,-,在统计分析生产试验数据的基础上，整理出经验公式、表格或图线，根据锻件某些主要参数（重量，尺寸，接触面积），直接通过公式、表格或图线选定所需的设备吨位。,例题,1,、绘制锻件图,2,、确定变形工艺和工具（由,D/d,H/d,H/D,且依据于图,5-9,进,行）,基本概念：,机械加工余量、锻造余块、试样余块、锻件工称尺寸、锻造比,思考题：,1,、自由锻工艺的特点及其主要用途是什么？不同材料自由锻面临主要问题是什么？为什么？,2,、试述自由锻件的分类及其采用的基本工序。,3,、自由锻工艺过程的制定包括哪些内容？,4,、锻造比对锻件组织和力学性能有哪些影响？其选择与锻件大小有何关系？,
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